新型天然类火山灰低密度水泥浆实验

利用颗粒级配和紧密堆积理论,制备了密度为1.20～1.30g/cm~3的微细水泥/漂珠低密度水泥浆体系。确定了其最佳配方:微细水泥与g级油井水泥质量比为1:1,微硅加量6.0%,降失水剂sz1-2加量1.5%,早强剂ck21加量2.0%,分散剂sxy加量1.4%,漂珠加量30%～60%,空心玻璃珠加量10%～20%,水灰比0.58～0.62。在50℃下,考察了该低密度水泥浆的抗压强度、失水性、流变性等,结果表明,该体系具有早期强度高、稳定性好、稠化时间可调等优点,适用于低压易漏地层及超长封固段的固井施工。

玉门青西油田属于裂隙性油藏,由于井深、封固段长、多套压力体系共存、井眼条件较差、温度高及封固层段上下温差大等问题,固井难度较大。前期采用常规加砂水泥浆体系,虽基本解决了完井固井质量问题,但对油层污染较大,后引进低密度水泥浆体系,固井质量优质率达85%以上,油藏采收率得以大幅提高,应用效果良好。

胜利油田对矿渣低密度水泥浆固井技术通过近两年的室内试验,研究出适合胜利油田的矿渣低密度水泥浆固井技术,对解决胜利油田低压易漏井固井和提高固井质量有重要的现实意义。文中着重介绍了矿渣膨润土低密度水泥浆的配比优选,浆体性能的优化及矿渣水泥浆的应用等。

针对目前低密度水泥浆抗压强度偏低,无法满足封固生产套管的不足,在分析低密度水泥浆配制关键技术的基础上,通过优选合适的中空微珠减轻剂、研制高性能促凝剂和选择合理的dinger-funk方程紧密堆积计算模型,开发出密度1.30～1.50g/cm3高强低密度水泥浆hplc体系。测试结果表明,hplc体系无游离液、浆体稳定、流变性好、api失水量≤37ml/30min、稠化时间满足施工要求、低温早强和水泥石抗压强度高等优异性能,完全能够满足封固生产套管的抗压强度要求,有助于通过低压固井来实现保护油层目的。

常规低密度水泥浆固井中存在水泥石抗压强度低、水泥浆游离液含量大、浆体稳定性差等突出问题,满足不了油层固井需要。为保护油气层、提高固井质量,通过深入研究,从筛选和优化水泥、外掺料及配伍外加剂入手,开发了高强度低密度水泥浆体系;并通过采取新工艺、强化技术措施,有效解决了油层固井中遇到的一系列问题,在中国科探1井、4000m以上深井、煤层气井以及浅层稠油井等40余口井进行了油层固井作业,固井一次成功率100%,质量优良率90.5%,达到了满意的效果。

为解决玉门青西油田油层封固段长、多套压力层系共存、泥岩层的应力垮塌、封固段上下温差大、井径扩大率大等难题,研究开发了以空心漂珠、增强剂pzw-a、石英砂、tw200s、tw301、tw401、tw501为主处理剂,调配出密度为1.3～1.6g/cm3,循环温度为40℃～90℃的水泥浆体系,其稠化时间可调,抗压强度高,水泥浆失水量小,游离液为零,流变性能良好且水泥浆浆体稳定,水泥石密实,完全可满足青西油田开发的需要。

利用经表面改性的原料合成了一种新的实心减轻剂dj-2,并通过优化降失水剂,增强了失水控制。结果表明,实心低密度水泥浆密度稳定,失水量降低,实心低密度水泥石抗压强度和抗折强度分别较漂珠低密度水泥石高20%和11%(75℃,72h)。

作为西北油田的重要勘探开发区块之一,塔河油田托普台区块大部分井存在二叠系,井深4500~5200m,厚度50~300m,在钻遇二叠系时漏失严重,塔河10区及12区部分无二叠系井也漏失严重,增加了正常钻进难度,耽误钻井时效,可能诱发井下复杂事故,对油井后期固井等作业影响很大。设计优选粉煤灰低密度水泥浆体系对二叠系进行堵漏。该水泥浆体系密度1.60g/cm~3左右,抗压强度6~8mpa,漏失严重时可在水泥浆中添加5mm、10mm纤维进行复合堵漏,纤维在裂缝中架桥,形成空间网状结构,提高堵漏效果。该水泥浆体系在现场多口井的堵漏作业表明,能有效地提高地层承压能力,大大缩短了钻井周期,为后期钻井及固井施工创造了有利条件。

利用水泥浆进行固井作业时,当遇到溶洞型碳酸、裂缝性地层时井漏的机率大大增加,导致固井质量无法满足要求,甚至固井失败,而使用低密度水泥将可有效避免井漏情况的发生。

低压易漏地层在固井过程中易发生漏失,因此低压易漏地层固井要求降低水泥浆密度。介绍了一种能满足低压易漏地层的密度为1.20～1.50g/cm3低密度高强度水泥浆体系,该体系引入了一种根据紧密堆积理论开发的增强材料drb-1s,drb-1s能够使漂珠低密度水泥浆体系具有良好的稳定性及密实性。低密度高强度水泥浆性能评价结果表明:该水泥浆体系稠化时间易调,失水量低于50ml,24h抗压强度高于10mpa,体系稳定,满足固井施工要求。

高密度抗盐水泥浆体系

lw是中海油服南海八号深水钻井平台承钻的一口水深达561m的深水井。针对lw井深水井表层固井面临低温、表层压力窗口窄、容易漏失等技术难题,采用了中海油服油田化学事业部自主研发的深水表层固井低密度高强度水泥浆体系,该水泥浆体系具有密度低,首浆密度达到1.35g/cm3,良好的低温早强效果、失水量小、稠化时间易于调整,水泥浆体系稳定等优点。lw的现场应用证明,该深水表层低密度水泥浆体系满足了深水表层固井现场施工的要求,能很好解决海洋深水、超深水表层压力窗口窄、容易漏失等难题,可在未来深水、超深水井固井作业中推广应用,标志着中海油服深水固井顺利突破500m作业水深。

题示低温低密度水泥浆用于海洋油藏深水井固井,填充的惰性气体气泡用物理和化学方法共同产生,所用外加剂大部分是专门研制的。对该体系的组成及原理作了一般性的说明。详细说明了该体系的室内制备方法。报道了水泥和主要外加剂的筛选结果。所选水泥为葛洲坝水泥厂生产的低温高强水泥t5,水泥石7℃抗压、抗折强度为28.7、4.8mpa。化学发泡剂ins和inl反应产生氮气使水泥浆发泡。促凝剂acl使水泥浆在-5℃凝固,缓凝剂rd可调节5℃稠化时间为4~8小时,35℃时也可调。加入6%~8%降滤失剂jpo使水泥浆滤失量<20ml。加入5%增强剂gco使密度1.35g/cm3的泡沫水泥抗压强度由8.14mpa增至10.41mpa。密度可调范围为0.8~1.5g/cm3,在8mpa下仍可达1.48g/cm3。给出了水泥浆的配方:t5+90%海水+7%jpo+1%fly(分散剂)+0.8%acl+1.5%rd+35%lgt(减轻剂)+5%gco+1%sb(泡沫分散剂)+2%ins+1%inl。图3表3参8。

火山灰水泥 第一节火山灰质混合材料 凡是天然的或人工的含有以活性氧化硅、活性氧化铝为主的矿物质材 料,经磨成细粉后与石灰加水混合,不但能在空气中硬化、而且能在水中继 续硬化者,都称为火山灰质混合材料。火山灰具有玻璃相和微晶相的两重性 质。 最初的火山灰是指火山爆发喷出地面的岩浆,因地面温度低、压力小而 聚冷生成的玻璃质物质,如火山灰烬、凝灰岩、浮石等。后来人们发现在石 灰中掺入火山爆发时喷出的“火山灰”后,不但能在空气中硬化,而且也能 在水中硬化,获得与一般水泥相似的水硬性质。这说明火山灰质混合材料是 一种活性混合材,它可以作为硅酸盐水泥的混合材料，制成火山灰质硅酸盐 水泥（简称火山灰水泥）和粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）。 一、混合材的化学成分及种类 真正的火山灰基本上是由少量晶质矿物嵌入大量玻璃质中所形成的， 玻璃质或多或少的因风化而变质，其多孔性有似

漂珠复合低密度水泥浆的室内研究与应用

根据颗粒级配理论,优选中空玻璃微球(hgs)为减轻剂,开发研制出超低密度水泥浆体系,解决了常规超低密度水泥浆体系存在的如水泥石强度发展缓慢、水泥浆稳定性差、失水难以控制等问题,填补了国内1.00g/cm3以下超低密度水泥浆体系的空白。室内实验和现场应用证明:该体系的沉降稳定性好、抗压强度高、失水小、流变性能好,能有效防止气窜,稠化时间可调且过渡时间短,一二界面固井质量良好。

针对新疆陆东五彩湾区块地层压力系数低,井漏气窜严重等特点,研制出了一种适合于该区块的低密度非渗透胶乳水泥浆体系。通过对水泥浆的抗气窜性能评价表明,该水泥浆失水低,稠化过渡时间短,在形成水泥石后,相比常规水泥石,具有胶结强度大,脆性系数小,冲击能力高,体积微膨胀,水泥浆防窜系数spn低等优点。综合评价该水泥浆具备很好的抗窜能力。

在塔北哈拉哈塘区块固井作业中,由于二开裸眼段长,揭开产层后地层压力系数低,存在裂缝型、溶洞型碳酸盐岩地层,采取常规密度水泥浆固井,极易诱发井漏,导致固井失败。通过分析该区块地质特点,根据水泥浆体的颗粒级配理论,优化工艺,采用低密度高强度水泥浆封固了长裸眼段。18口探井二开长裸眼段水泥浆返高全部合格,缩短了钻井周期,提高了固井质量。

为了满足长封固段的固井要求,一般采用低密度+常规密度的水泥浆实施固井,从而较好的保证了深井的一次性封固。常用的低密度水泥浆体系有泡沫体系和漂珠体系。各有一定的应用局限。拟研制一种稠化时间可调,流动性好,强度高的新型实心低密度水泥浆体系,本文通过对该体系配方合成的影响因素进行分析与探究,为下一步实心低密度水泥浆体系的研发工作提供理论基础。

二连油田阿南老区阿31-102井由于周围生产井开发政策不同,各套目的层压力系数差别较大,高低压储层共存,压力系数为0.8~1.4。钻井过程中在1459~1670m井段累计发生7次漏失,共漏失钻井液150m3,井漏时钻井液密度1.31g/cm3。井漏同时也存在较严重的油水浸现象。为解决此问题,在井温低、水泥用量小的情况下,采用低密度防漏堵漏水泥浆体系固井。该水泥浆体系在降低水泥浆密度的同时,在水泥中加入弹性防漏堵漏材料,以达到防止漏失及油水浸的双重目的。现场应用施工顺利,未发生漏失情况,36h后测井,固井质量优质,满足二连油田老区复杂储层的低温防漏固井要求。

漂珠低密度水泥浆在解决低压易漏地层和低压长封固段固井中得到了广泛应用,为更好的掌握漂珠对低密度水泥浆性能的影响情况,通过室内实验研究,考查了搅拌速度对漂珠低密度水泥浆密度的影响情况,分析了不同压力条件下对不同细度的漂珠低密度水泥浆密度及其水泥浆流变性能的影响规律,研究了漂珠对低密度水泥石强度等影响规律,为漂珠低密度水泥浆的现场应用提供了借鉴作用。优选出了综合性能优良的漂珠复合低密度水泥浆体系及配方,在塔河油田进行了推广应用,取得了良好的固井效果。

6月21日，记者从海洋工程公司获悉，这个公司在泡沫低密度水泥浆技术研究方面取得突破，将应用于海上稠油热采井固井作业。